[發明專利]一種圓柱體位姿測量方法及裝置

有效

• 申請號: 202110217140.4
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN112815850B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 劉延龍;肖虹;賈玉輝;唐愷;陳華
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/26
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 張超

本發明公開了一種圓柱體位姿測量方法及裝置，該測量方法包括：S1：在待測圓柱體的周圍布置線激光位移傳感器，獲取待測圓柱體的相關參數；S2：根據獲取的待測圓柱體的相關參數，采用圓柱體位姿測量模型計算待測圓柱體的第一高度測量截面的中心位置；通過豎直移動所述線激光位移傳感器，采用圓柱體位姿測量模型計算待測圓柱體在第二高度測量截面的中心位置；S3：根據所述第一高度測量截面的中心位置和第二高度測量截面的中心位置，計算待測圓柱體的姿態。本發明方法適用于多件產品裝配的位姿測量，可降低對安裝線激光位移傳感器的運動組件的幾何精度和定位精度要求，只要能保證足夠的重復定位精度即可，便于工程實現，效率較高。

技術領域

本發明涉及圓柱體位姿測量技術領域，具體涉及一種圓柱體位姿測量方法及裝置。

背景技術

圓柱體的位姿是反映圓柱體在裝配過程中的位置和傾斜情況的特征參數，通常抓取圓柱體繞主軸旋轉采用一個百分表或點激光位移傳感器測量一個中心位置，沿軸線方向偏移一定高度后再測量一個中心位置，兩個中心位置的橫向偏差就反映了其姿態傾斜情況，調正后兩中心位置相同，均可表征相對回轉主軸的偏心量。這種測量方法需要旋轉圓柱體，每次測量需要暫停旋轉穩定后才能保證測量的準確性，測量點較多(旋轉一周至少要測8個點)，測量后再根據主軸與裝配臺回轉中心的相對位置關系對正后進行裝配，效率較低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有的圓柱體位姿測量方法需要旋轉圓柱體，每次測量需要暫停旋轉穩定后才能測量，存在效率較低的問題，本發明目的在于提供一種圓柱體位姿測量方法及裝置，設計一種更加高效的圓柱體位姿測量方法，解決目前圓柱體位姿測量效率較低的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種圓柱體位姿測量方法，該測量方法包括以下步驟：

S1：在待測圓柱體的周圍布置線激光位移傳感器，獲取待測圓柱體的相關參數；

S2：根據獲取的待測圓柱體的相關參數，采用圓柱體位姿測量模型計算待測圓柱體的第一高度測量截面的中心位置；通過豎直移動所述線激光位移傳感器，采用圓柱體位姿測量模型計算待測圓柱體在第二高度測量截面的中心位置；

S3：根據所述第一高度測量截面的中心位置和第二高度測量截面的中心位置，計算待測圓柱體的姿態，所述第一高度測量截面的中心位置和第二高度測量截面的中心位置連線為待測圓柱體的姿態方向，所述第一高度測量截面的中心位置和第二高度測量截面的中心位置連線在水平面內的投影偏差與豎直移動所述線激光位移傳感器的高度比值即為所述待測圓柱體的姿態傾斜量(大小)。

工作原理是：基于圓柱體的位姿是反映圓柱體在裝配過程中的位置和傾斜情況的特征參數，現有圓柱體的位姿測量方法通常抓取圓柱體繞主軸旋轉采用一個百分表或點激光位移傳感器測量一個中心位置，沿軸線方向偏移一定高度后再測量一個中心位置，兩個中心位置的橫向偏差就反映了其姿態傾斜情況，調正后兩中心位置相同，均可表征相對回轉主軸的偏心量。而這種測量方法需要旋轉圓柱體，圓柱體不僅需要回轉，還涉及到上下移動，存在不穩定性，影響測量精準度；且采用點激光位移傳感器進行圓擬合測量需要測八個點以上，調整后需要再測量確認，通常需要反復測幾遍，效率較低。